JDBC 概述（一）

2019-11-18 12:40:17

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　　1.1 什么是 JDBCTM？
　　JDBCTM 是一種用于執行 SQL 語句的 javaTM API（有意思的是，JDBC 本身是個商
　　標名而不是一個縮寫字；然而，JDBC常被認為是代表 “Java 數據庫連接 (Java Database Connectivity)”）。它由一組用 Java 編程語言編寫的類和接口組成。JDBC 為工具/數據庫開發人員提供了一個標準的 API，使他們能夠用純Java API 來編寫數據庫應用程序。4
　　有了 JDBC，向各種關系數據庫發送 SQL 語句就是一件很輕易的事。換言之，有了JDBC API，就不必為訪問 Sybase 數據庫專門寫一個程序，為訪問 Oracle 數據庫又專門寫一個程序，為訪問Informix 數據庫又寫另一個程序，等等。您只需用 JDBC API 寫一個程序就夠了，它可向相應數據庫發送 SQL 語句。而且，使用 Java 編程語言編寫的應用程序，就無須去憂慮要為不同的平臺編寫不同的應用程序。將 Java 和 JDBC 結合起來將使程序員只須寫一遍程序就可讓它在任何平臺上運行。
　　Java 具有堅固、安全、易于使用、易于理解和可從網絡上自動下載等特性，是編寫數據庫應用程序的杰出語言。所需要的只是 Java 應用程序與各種不同數據庫之間進行對話的方法。而 JDBC 正是作為此種用途的機制。
　　JDBC 擴展了 Java 的功能。例如，用 Java 和 JDBC API 可以發布含有 applet的網頁，而該 applet 使用的信息可能來自遠程數據庫。企業也可以用 JDBC 通過Intranet 將所有職員連到一個或多個內部數據庫中（即使這些職員所用的計算機有 Windows、 Macintosh 和 UNIX 等各種不同的操作系統）。隨著越來越多的程序員開始使用 Java 編程語言，對從 Java中便捷地訪問數據庫的要求也在日益增加。
　　MIS 治理員們都喜歡 Java 和 JDBC 的結合，因為它使信息傳播變得輕易和經濟。企業可繼續使用它們安裝好的數據庫，并能便捷地存取信息，即使這些信息是儲存在不同數據庫治理系統上。新程序的開發期很短。安裝和版本控制將大為簡化。程序員可只編寫一遍應用程序或只更新一次，然后將它放到服務器上，隨后任何人就都可得到最新版本的應用程序。對于商務上的銷售信息服務， Java 和 JDBC 可為外部客戶提供獲取信息更新的更好方法。
　　1.1.1 JDBC 的用途是什么？
　　簡單地說，JDBC 可做三件事：
　　與數據庫建立連接，
　　發送 SQL 語句，
　　處理結果。
　　下列代碼段給出了以上三步的基本示例：
　　Connection con = DriverManager.getConnection (
　　"jdbc:odbc:wombat", "login", "passWord");
　　Statement stmt = con.createStatement();
　　ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT a, b, c FROM Table1");
　　while (rs.next()) {
　　int x = rs.getInt("a");
　　String s = rs.getString("b");
　　float f = rs.getFloat("c");
　　}
　　1.1.2 JDBC 是一種低級 API ，是高級 API 的基礎
　　JDBC 是個“低級”接口，也就是說，它用于直接調用 SQL 命令。在這方面它的功能極佳，并比其它的數據庫連接 API 易于使用，但它同時也被設計為一種基礎接口，在它之上可以建立高級接口和工具。
　　高級接口是“對用戶友好的”接口，它使用的是一種更易理解和更為方便的 API，這種 API 在幕后被轉換為諸如 JDBC 這樣的低級接口。在編寫本文時，正在開發兩種基于 JDBC 的高級 API：
　　一種用于 Java 的嵌入式 SQL。至少已經有一個提供者計劃編寫它。DBMS 實現SQL：一種專門設計來與數據庫聯合使用的語言。JDBC 要求 SQL 語句必須作為 String 傳給 Java 方法。相反，嵌入式 SQL預處理器答應程序員將 SQL 語句直接與Java 混在一起使用。例如，可在 SQL 語句中使用 Java 變量，用以接受或提供SQL 值。然后，嵌入式 SQL 預處理器將通過 JDBC 調用把這種 Java/SQL 的混合物轉換為Java。關系數據庫表到 Java 類的直接映射。JavaSoft 和其它提供者都聲稱要實現該API。在這種“對象/關系”映射中，表中的每行對應于類的一個實例，而每列的值對應于該實例的一個屬性。于是，程序員可直接對 Java 對象進行操作；存取數據所需的 SQL 調用將在“掩蓋下”自動生成。此外還可提供更復雜的映射，例如將多個表中的行結合進一個 Java 類中。
　　隨著人們對 JDBC 的愛好日益增漲，越來越多的開發人員一直在使用基于 JDBC 的工具，以使程序的編寫更加輕易。程序員也一直在編寫力圖使最終用戶對數據庫的訪問變得更為簡單的應用程序。例如，應用程序可提供一個選擇數據庫任務的菜單。任務被選定后，應用程序將給出提示及空白供填寫執行選定任務所需的信息。所需信息輸入后，應用程序將自動調用所需的SQL 命令。在這樣一種程序的協助下，即使用戶根本不懂 SQL 的語法，也可以執行數據庫任務。
　　1.1.3 JDBC 與 ODBC 和其它 API 的比較
　　目前，Microsoft 的 ODBC（開放式數據庫連接）API 可能是使用最廣的、用于訪問關系數據庫的編程接口。它能在幾乎所有平臺上連接幾乎所有的數據庫。為什么Java 不使用 ODBC？
　　對這個問題的回答是：Java 可以使用 ODBC，但最好是在 JDBC 的幫助下以JDBC-ODBC 橋的形式使用，這一點我們稍后再說。現在的問題已變成：“為什么需要 JDBC”？回答如下：ODBC 不適合直接在 Java 中使用，因為它使用 C 語言接口。從 Java 調用本地 C 代碼在安全性、實現、堅固性和程序的自動移植性方面都有許多缺點。
　　從 ODBC C API 到 Java API 的字面翻譯是不可取的。例如，Java 沒有指針，而 ODBC 卻對指針用得很廣泛（包括很輕易出錯的指針 "void *"）。您可以將 JDBC 想象成被轉換為面向對象接口的 ODBC，而面向對象的接口對 Java 程序員來說較易于接收。ODBC 很難學。它把簡單和高級功能混在一起，而且即使對于簡單的查詢，其選項也極為復雜。相反，JDBC 盡量保證簡單功能的簡便性，而同時在必要時答應使用高級功能。啟用“純 Java ”機制需要象 JDBC 這樣的 Java API。假如使用 ODBC，就必須手動地將 ODBC 驅動程序治理器和驅動程序安裝在每臺客戶機上。假如完全用 Java 編寫 JDBC 驅動程序則 JDBC 代碼在所有 Java 平臺上（從網絡計算機到大型機）都可以自動安裝、移植并保證安全性。
　　總之，JDBC API 對于基本的 SQL 抽象和概念是一種自然的 Java 接口。它建立在 ODBC 上而不是從零開始。因此，熟悉ODBC 的程序員將發現 JDBC 很輕易使用。JDBC 保留了 ODBC 的基本設計特征；事實上，兩種接口都基于 X/Open SQL CLI（調用級接口）。它們之間最大的區別在于：JDBC 以 Java 風格與優點為基礎并進行優化，因此更加易于使用。
　　最近，Microsoft 又引進了 ODBC 之外的新 API： RDO、 ADO 和 OLE DB。這些設計在許多方面與 JDBC 是相同的，即它們都是面向對象的數據庫接口且基于可在ODBC 上實現的類。但在這些接口中，我們未看見有非凡的功能使我們要轉而選擇它們來替代 ODBC，尤其是在 ODBC 驅動程序已建立起較為完善的市場的情況下。它們最多也就是在 ODBC 上加了一種裝飾而已。這并不是說 JDBC 不需要從其最初的版本再發展了；然而，我們覺得大部份的新功能應歸入諸如前一節中所述的對象/關系映射和嵌入式 SQL 這樣的高級 API。
　　1.1.4 兩層模型和三層模型
　　JDBC API 既支持數據庫訪問的兩層模型，同時也支持三層模型。
　　在兩層模型中，Java applet 或應用程序將直接與數據庫進行對話。這將需要一個 JDBC 驅動程序來與所訪問的特定數據庫治理系統進行通訊。用戶的 SQL 語句被送往數據庫中，而其結果將被送回給用戶。數據庫可以位于另一臺計算機上，用戶通過網絡連接到上面。這就叫做客戶機/服務器配置，其中用戶的計算機為客戶機，提供數據庫的計算機為服務器。網絡可以是 Intranet（它可將公司職員連接起來），也可以是 Internet。
　　在三層模型中，命令先是被發送到服務的“中間層”，然后由它將 SQL 語句發送給數據庫。數據庫對 SQL 語句進行處理并將結果送回到中間層，中間層再將結果送回給用戶。MIS 主管們都發現三層模型很吸引人，因為可用中間層來控制對公司數據的訪問和可作的的更新的種類。中間層的另一個好處是，用戶可以利用易于使用的高級API，而中間層將把它轉換為相應的低級調用。最后，許多情況下三層結構可提供一些性能上的好處。
　　到目前為止，中間層通常都用 C 或 C++ 這類語言來編寫，這些語言執行速度較快。然而，隨著最優化編譯器（它把 Java字節代碼轉換為高效的特定于機器的代碼）的引入，用 Java 來實現中間層將變得越來越實際。這將是一個很大的進步，它使人們可以充分利用 Java 的諸多優點（如堅固、多線程和安全等特征）。JDBC對于從 Java 的中間層來訪問數據庫非常重要。
　　1.1.5 SQL 的一致性
　　結構化查詢語言 (SQL) 是訪問關系數據庫的標準語言。困難之處在于：雖然大多數的 DBMS （數據庫治理系統）對其基本功能都使用了標準形式的 SQL，但它們卻不符合最近為更高級的功能定義的標準SQL 語法或語義。例如，并非所有的數據庫都支持儲存程序或外部連接，那些支持這一功能的數據庫又相互不一致。人們希望 SQL 中真正標準的那部份能夠進行擴展以包括越來越多的功能。但同時 JDBC API 又必須支持現有的 SQL。
　　JDBC API 解決這個問題的一種方法是答應將任何查詢字符串一直傳到所涉及的DBMS 驅動程序上。這意味著應用程序可以使用任意多的 SQL 功能，但它必須冒這樣的風險：有可能在某些 DBMS 上出錯。事實上，應用程序查詢甚至不一定要是SQL，或者說它可以是個為特定的 DBMS 設計的 SQL 的專用派生物（例如，文檔或圖象查）。
　　JDBC 處理 SQL 一致性問題的第二種方法是提供 ODBC 風格的轉義子句。這將在4.1.5 節“語句對象中的 SQL 轉義語法”中討論。
　　轉義語法為幾個常見的 SQL 分歧提供了一種標準的 JDBC 語法。例如，對日期文字和已儲存過程的調用都有轉義語法。
　　對于復雜的應用程序，JDBC 用第三種方法來處理 SQL

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